ii ABSTRAK
IMPLEMENTASI RADIO FREQUENCY (RF) ENERGY HARVESTING PADA FREKUENSI 1,8 GHz MENGGUNAKAN RECTENNA UNTUK
PERANGKAT BERDAYA RENDAH
Oleh
SELVI HIDAYANTI
Energi baru dan terbarukan saat ini merupakan alternatif terbaik dengan semakin menipisnya ketersediaan energi di alam. Salah satu potensi energi yang tidak kita sadari kehadirannya berasal dari sistem telekomunikasi yang menyediakan layanan komunikasi dengan gelombang elektromagnetik atau biasa dikenal dengan gelombang Radio Frequency (RF) sebagai pembawa informasinya. Akibatnya, banyak gelombang RF di sekitar kita yang dapat digunakan sebagai energi alternatif. Gelombang RF dapat dipanen dengan cara mengumpulkannya untuk dimanfaatkan sebagai sumber catu daya perangkat berdaya rendah. Oleh karena itu, pada penelitian ini bertujuan membuat sistem pemanenan energi frekuensi radio menggunakan rectifier antenna (rectenna). Antena berfungsi untuk menangkap sinyal RF di ruang bebas, kemudian diteruskan ke rectifier untuk dikonversi menjadi tegangan DC. Antena yang di rancang merupakan antena mikrostrip dengan bentuk patch rectangular yang bekerja pada frekuensi Base Transceiver Station (BTS) seluler yaitu 1,8 GHz. Perancangan antena menggunakan software CST Studio Suite 2020 dan difabrikasi menggunakan PCB FR-4 (epoxy) dengan konstanta dielektrik 4,4 dan ketebalan substrat 1,6 mm. Rangkaian rectifier yang dirancang berjenis voltage doubler 5-stage menggunakan kombinasi dioda schottky BAT17 dan kapasitor 1 nF sebagai penyusunnya. Perancangan sistem dilakukan dengan memperhitungkan parameter antena berupa return loss, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), dan gain. Hasil pengujian kinerja sistem pemanenan energi frekuensi radio berhasil mengonversi gelombang elektromagnetik menjadi tegangan DC sebesar 209,9 mV dari pengujian sistem pada siang hari.
Kata kunci: radio frequency, energy harvesting, rectenna, antena mikrostrip, voltage doubler.
iii ABSTRACT
IMPELEMENTATION OF RADIO FREQUENCY (RF) ENERGY HARVESTING AT 1.8 GHz FREQUENCY USING RECTENNA FOR LOW
POWER DEVICES
By
SELVI HIDAYANTI
New and renewable energy is currently the best alternative with the depletion of energy availability in nature. One of the energy potentials that we do not realize comes from telecommunication systems that provide communication services with electromagnetic waves or commonly known as Radio Frequency (RF) waves as information carriers. As a result, many RF waves around us can be used as alternative energy. RF waves can be harvested by collecting them for use as a power source low-power devices. Therefore, this research aims to create a radio frequency energy harvesting system using a rectifier antenna (rectenna). The antenna function to capture the RF signal in free space, then it is forwarded to the rectifier to be converted into DC voltage. The designed antenna is a microstrip antenna with a rectangular patch shape that works at a cellular Base Transmitter Station (BTS) frequency of 1.8 GHz. The antenna design uses CST Studio Suite 2020 software and fabricated using an PCB FR-4 (epoxy) with a dielectric constant of 4.4 and a substrate thickness of 1.6 mm. The designed rectifier circuit is a 5-stage voltage doubler using a combination of BAT17 Schottky diode and 1 nF capacitor as its constituents. System design is carried out taking into account antenna parameters in the form of return loss, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), and gain. The performance test results of the radio frequency energy harvesting system successfully converted electromagnetic waves to DC voltage of 209.9 mV from the system test during the day.
Keywords: radio frequency, energy harvesting, rectenna, microstrip antenna, voltage doubler.
